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和911很相似,美國公寓粉碎坍塌的原因是什麼?拜登怒斥美國基建

2021-06-28由 X科學檔案館 發表于 歷史

位於美國南佛羅里達州,一棟有著40多年曆史的12層公寓建築中間倒塌。

最奇怪的是沒有龍捲風襲擊,沒有任何外力,這棟樓從中間轟然倒塌,鋼筋水泥像粉塵一樣全部碎成渣渣。

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監控攝像頭記錄下了這可怕的瞬間。

是什麼令這棟高樓在幾秒鐘內坍塌成一堆廢墟的呢?

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多米諾骨牌效應

正常一棟建築物是不會以這種方式倒塌的,除非地底下出現了一個大洞或者是有人從建築物的底部抽出支撐物。

錄影顯示這棟建築物就像產生了多米諾骨牌效應一樣,一個主要的結構出現了故障,相鄰的結構也接二連三地形成了連鎖反應,從而形成了

漸進式的倒塌

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公寓大樓在設計時都是考慮在正常的靜態條件下,下面的物體可以承載上方的重量,如果一個樓層不能支撐它上面的樓層,這些樓層就會倒塌,並 “壓垮”下面的樓層。

這次發生的大樓坍塌與911事件中的大樓坍塌情況很類似。

911事件

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據2008年世貿中心7號樓倒塌的最終報告,大樓倒塌的原因是由於燃燒了近7個小時的大火,極端的高溫導致一些鋼樑失去強度(結構鋼

在 425°C 左右開始軟化,在 650°C 失去大約一半的強度

這種弱化和變形的鋼結構導致幾層樓倒塌後,轉移的載荷最終使相鄰構件承受過大的壓力,它們上面樓層的重量壓碎了下面的樓層,引發了多米諾骨牌倒塌。

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大樓在 10 秒內倒塌,以每小時200公里的速度撞擊底部。

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世貿中心雙子塔內的大火削弱了建築物的結構並引發了逐步倒塌

世貿中心的塔樓是在20世紀60年代中期至70年代初設計和建造的。

為了降低成本,加快施工進度,這些摩天大樓採取了新型的、模組化的施工方法,整體的建築設計以風荷載為設計主導。

為了使每座塔樓都能承受抵抗2千帕的風荷載,建築師選擇了一種輕質周邊管設計。

在這個設計的外管內有一個27米×40米的核心,它被設計用來支援塔的重量。80釐米高的桁架將核心區與每層樓的周邊連線起來。混凝土板被澆築在這些託樑上以形成地板。

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如果大樓失去了一個或兩個柱子,負載就會轉移到相鄰的柱子上,建築物仍會保持站立。

之前大多數的高層建築都是以5米為中心的巨大柱子,幷包含大量的磚石,承擔部分結構負荷。

隨著大樓火勢的加劇,大樓燒得最嚴重的樓層的接縫處出現了問題,導致周邊的牆柱向外彎曲,上面的樓層也隨之倒下。

該建築就像一個蛋殼,其中95%是空氣,這也是為什麼倒塌後的廢墟只有幾層樓高。

只不過這一次佛羅里達州公寓的坍塌事故並沒有受到火災影響。

原因是什麼?

潛在的原因

事故並不是偶然發生的。

2020年,一位地球與環境系的教授曾進行過一項研究。

他們想了解邁阿密地區的哪些地方正在下沉,主要是為了確定海平面上升和洪水可能產生最大影響的地方。

透過從歐洲衛星上獲得的歷史資料,衛星影象顯示,在1993年至1999年期間,這座建於1981年的建築自1990年代以來每年以約兩毫米的速度在下沉。

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在不穩定的土地上建造,伴隨著這種下沉速度,通常會對建築物及其結構產生影響。

該建築是在開墾的溼地上建造的。

這類高層建築通常依靠由混凝土和鋼等材料製成的樁為基礎,將建築物的負荷轉移到地面深處。如果土壤支撐這些負荷的能力下降,例如在發生大坑的情況下,就沒有什麼東西可以支撐這個建築物。

這也是人們懷疑建築物的下面出現了致命性的下沉大洞。

對於建築物來說地基微弱的移動,哪怕是很小很小的一個數字,但是當你把它們加起來超過許多年,它就變成了一個大數字。

如果該建築所處的地面以不同的速度下沉,那麼該建築可能特別脆弱。

這次坍塌的公寓其中一部分完好無損,而另一部分則沒有,很有可能這兩個部分之間會有移動,這可能導致樓板變形,然後開始開裂,突然間坍塌。

這就是所謂的漸進式坍塌,當一個部分失效,然後引起其他的連鎖反應,一個接一個,直到整個結構失效。

這也是世貿中心在911襲擊後發生的情況。

另外兩個可能造成影響的因素

前不久大樓的內部剛剛進行過“徹底的檢查”,報告顯示大樓並沒有發現任何安全隱患。

不過,據大樓公寓協會的律師說,大樓的屋頂最近正在施工,準備修復並更換被腐蝕的混凝土和生鏽的鋼鐵。

另一個可能造成影響的原因是該公寓附近有建築工程在施工,經常有重型機械在地面上敲打,這些建築施工是否可能對地基搖晃並削弱了結構呢?

費城倒塌事件

2013年發生的一起費城建築事故中,這場災難被認為是由於在拆除一棟空置建築的工作中魯莽和不安全地拆除了結構支撐。

導致該空置建築倒塌在一家商店上,造成多人死亡。

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然而,在邁阿密大樓的案例中,確切的原因可能不那麼容易確定。

建築物並不如人們想象的那麼超級堅固

總結

現階段還不清楚該建築為何倒塌,調查結果也需要一段時間才能確定,就像911事件一樣伴隨著悲劇的發生,人們學習了火災對高層建築及其結構的影響,這一次又會是什麼呢?

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